用于移动装置中的天线组合件、制造方法及无线移动装置的制造方法_3

文档序号:9689783阅读:来源:国知局
来完成沉积导电流体以得到辐射器,尽管应了解,可替代前述方法或连同前述方法使用 其它方法。
[0081] 如图1B及1C的实施例中展示,可将天线阵列105的辐射器图案沉积在外部表 面112及/或内部表面110上,而可将接触件106沉积在内部表面110上。可通过通路孔 107 (接触件106)或通过将图案沉积在塑料膜结构边缘(S卩,弯曲及/或拐角处)之上来连 接外部及内部表面图案。"通路"孔为在预成型的塑料膜结构101中的孔,使用高度导电流 体沉积所述孔中以形成接触件,借此产生导电通孔结构。如应了解,可针对一个接触方法配 置一些接触件,而其它接触件适用于其它接触方法。天线阵列102的所得3D形状允许其装 在塑料结构101中,同时最大限度利用允许的空间却具有最小厚度。
[0082] 还应了解,可与本发明一致地使用多层方法。特定来说,在一个此类变体(图2) 中,天线组合件200包含第一膜形结构202及第二膜形结构204。两个结构202、204包含使 用(举例来说)本文中先前参考类型的导电流体沉积过程沉积在所述膜形结构上的相应天 线迹线(辐射器)206、208。所述两个结构接着被固化(作为分离结构),且接着被配合到 一起以形成多层结构210 (如图2中展示),多层结构210还可任选地包含一或多个插入层 (未展示),(例如)用于电绝缘、机械刚度或实现其它想要的性质。可使用机械技术(举 例来说,夹片、热熔等等)、经由粘合剂、经由热接合(实际上将它们"熔"到一起)或适于预 期应用的任何其它方法将各层接合到一起。
[0083] 如图2中展示,每一结构的通路孔或通孔212、214还可与形成于其它结构中(如 果需要)的互补孔216、218对准,(例如)以允许从相对侧的电气连接进入/外出。
[0084]在所说明的示范性实施例中,所述结构完全重叠彼此,尽管应了解此类重叠决不 是本发明的要求。例如,可使用部分重叠。
[0085]此外,虽然图2的实施例被展示为具有呈非变形或平面状态的结构202、204,但可 在配合之前将一或多个结构变形(此类变形可在经由流体沉积应用辐射器之前或之后)。
[0086] 制诰方法
[0087]现在参看图3A,展示且详细描述用于制造前面提及的天线组合件的方法300的第 一示范性实施例。
[0088]在步骤302,确定天线布局。此通常涉及形成塑料膜结构101的预期3D形状,且确 定应如何将天线阵列102定位到塑料膜结构101上。在此过程中可解决的方面包含确定将 要如何提供电接触到接触件以及所述天线阵列的预期操作频率、所述天线阵列的想要的形 状及大小及由主机装置强加的任何其它限制。可使用建模软件以确定提供可接受的天线性 能的布局,尽管可与本发明一致地成功使用其它技术(包含手动布局及试错法)。
[0089]一旦确定想要的3D形状,就在步骤304处使用常规热成型及/或真空成型过程将 薄塑料膜预成型成想要的形状或结构。在热成型中,将所述薄塑料膜加热到柔软成型温度, 在模具中或成形物体(举例来说,砧座)上成型为特定形状且修整。真空成型涉及将所述 塑料膜加热到成型温度,伸展到单一表面模具上(或中),以及通过在模具表面与塑料膜之 间应用真空以将塑料膜固持抵在模具上。也可利用塑料膜的"夹具"铣削以形成想要的结 构。然而,应了解可容易地代之以其它适合的过程及材料。前面提及的过程允许形成90度 壁及具有小半径的拐角。
[0090]还应了解,可平行处理数个塑料膜结构,例如使用共同过程(例如,在阵列或托盘 中)同时(或循序)处理一张较大的膜材料。可将塑料膜结构101从托盘阵列切下以获得 个别结构或留在阵列形式中用于下一沉积步骤。
[0091]然后在步骤306中,使用导电流体将想要的天线阵列结构(辐射器图案及接触件) 沉积到所述膜上。例如,在示范性实施例中,针对沉积过程使用2013年3月1日申请的且标 题为"沉积天线设备及方法"的第13/782, 993号美国专利申请案的方法及设备,尽管可同 等成功地使用其它设备及方法。在示范性实施例中,辐射器图案及接触件由相同流体构成; 然而,应了解,取决于应用及想要的属性,接触件还可由另一(不同)流体构成或由另一流 体涂覆或再加工。所沉积的接触件通常经配置以促进与发射器/接收器的电气通信。用于 接触天线接触件的常规方法可包含焊接、钎焊或机械装置(例如伸缩探针及/或夹片),尽 管还应了解可使用所述沉积过程以形成与(举例来说)馈入导体的直接接触,如前述并入 的第13/782, 993号专利申请案中描述。另外,为了提高天线接触区域与对应连接导体(举 例来说,馈入或类似物)之间的电接触,可在天线接触区域之上提供表面层或其它接合剂。
[0092] 在步骤308处使用基于热、红外或微波的方法(例如先前并入的第13/782, 993号 美国专利申请案中详细描述的方法)固化所沉积的天线结构。可取决于沉积中使用的导电 流体以及用于柔性膜/衬底的材料(即,与所述材料相容的材料)选择想要的方法。
[0093] 在步骤310处,测量所述天线组合件且从托盘阵列切割所述天线组合件(如果使 用托盘,那么在步骤304之后不执行切割)。
[0094]图3B说明制造方法的另一实施例,其中膜形结构的变形发生于辐射器迹线及接 触件的沉积之后。如展示,首先确定布局(步骤352),在此之后将天线辐射器迹线及接触件 沉积到所述膜上(步骤354)。接着固化所沉积的导电流体(步骤356),且接着经步骤358 将所述膜(具有天线及接触件)变形。应了解,当将机械应力施加到所述膜时,某些迹线/ 接触区域可经受张应力或压缩应力;然而,只要弯曲的半径不太小,所述天线的导电性及性 能就不会因此经历多少降级。
[0095] 图4说明具有安置在其中的本发明的薄外形天线组合件的示范性移动无线装置 400 (举例来说,智能手机或平板/平板手机)。为了清楚的目的,从装置400的内部删除各 种内部组件(即,显示器、无线接口、处理器、板、电池、存储器等等)。如图4中展示,装置 400包含形成内部腔或空间406的外壳(在此,上及下外壳部分404、402,尽管可与本发明 一致地使用任何数目的不同配置)。在此实例中邻近且实质上与上外壳404的内部共形地 安置柔性衬底101,尽管此仅为衬底101在腔体内的一个可能摆放方式;例如,可与上外壳 404相距间隙距离、重叠上及下外壳404、402、在外壳的末端上等等安置衬底101。
[0096] 在此实例中,天线辐射器元件105被安置到衬底101的内部表面上(如展示),尽 管其还可被安置到外部表面或其组合上(如果需要)。应了解,辐射器105的示范性摆放尤 其允许在缺陷发生时对辐射器图案更换或返工,避免了使用昂贵的外壳塑料(举例来说, 针对LDS)的需要,以及本文中先前描述的其它利益。
[0097] 现在参看图5A到5C,展示且详细描述使用(举例来说)图1A到1C的无线电天线 设备100或图2的无线电天线组合件200的示范性过程流。特定来说,图5A到5C说明将 塑料膜结构无线电天线设备并入到移动装置的外壳上(即,内部及/或外部表面上)。此 类方法在装置及加工成本两方面为低的,提供快速周转时间及快速采样,可被做成装饰性 的(举例来说,可自由利用于多种形状中以及给予装置一种适当整饰的"格调和外观")以 及构造为超薄的。此外,此类方法不需要用于下层装置底架的特殊材料(如与上文论述的 LDS聚合物的使用相反)。
[0098] 现在参看图5A,展示利用(举例来说)图1A到1C的前面提及的无线电天线设备 100或图2的无线电天线组合件200的第一示范性方法500。在步骤502处,获得薄膜塑料 结构且其可由包含PEEK(聚醚醚酮)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二 酯)、PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)及PI(聚酰亚胺)的任何数目薄膜聚合 物材料制造而成。在步骤504处,可使用常规热成型及/或真空成型过程将所述薄膜塑料 结构成型为3D形状。在步骤506处,将预成型的薄膜塑料结构的外部表面涂色以便使最终 消费者看不到导电图案(步骤508)。步骤508处,使用(举例来说)导电流体将导电图案 添加到所形成的薄膜塑料结构的内部表面。例如,在示范性实施例中,针对沉积过程使用 2013年3月1日申请的且标题为"沉积天线设备及方法"的第13/782,993号美国专利申请 案的方法及设备,尽管可同等成功地使用其它方法及设备。在下文标题为"沉积天线设备及 方法"的段中转载第13/782, 993号美国专利申请案。在步骤510处,预成型的薄膜塑料结 构与移动装置外壳耦合。在一个实施例中,将所述薄膜塑料结构附接到所述移动装置外壳 的顶表面且使用胶或粘合剂紧固到顶表面。替代地,可将所述薄膜塑料结构插入模制到移 动装置外壳中。举例来说,在利用插入模制的实施例中,PC的使用为示范性的,因为PC薄 膜结构的熔点与装置外壳通常使用的PC材料相同。因此,在薄膜结构与装置外壳之间存在 类似或相同PC材料的良好粘附。也可选择在移动装置外壳制造中使用的其它常见聚合物 材料以实现插入模制过程期间的好的粘附性。
[0099]现在参看图5B,展示利用(举例来说)图1A到1C的前面提及的无线电天线设备 100或图2的无线电天线组合件200的替代方法520。在步骤522处,薄膜塑料结构被获 得且可由包含PEEK(聚醚醚酮)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、 PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)及PI(聚酰亚胺)的任何数目的薄膜聚合物 材料制造而成。在步骤524处,涂色所述薄膜塑料结构的外部表面。在步骤526处,使用常 规热成型及/或真空成型过程将所述薄膜塑料结构成型为3D形状。在步骤528处,使用导 电流体将导电图案添加到所成型的薄膜塑料结构的内部表面。例如,在示范性实施例中,将 2013年3月1日申请的且标题为"沉积天线设备及方法"的第13/782,993号美国专利申请 案的方法及设备用于沉积过程,尽管可同等成功地使用其它方法及设备。在步骤530处,将 预成型的薄膜塑料结构与移动装置外壳耦合。在一个实施例中,将所述薄膜塑料结构附接 到移动装置外壳的顶表面且使用粘合剂紧固到顶表面。替代地,当(举例来说)成型所述 移动装置外壳时,可将所述薄膜塑料结构插入模制到所述移动装置外壳中/上。
[0100] 现在参看图5C,展示利用(举例来说)图1A到1C的前面提及的无线电天线设备 100或图2的无线电天线组合件200的又另一替代方法540。在步骤542处,薄膜塑料结构 被获得且可由包含PEEK(聚醚醚酮)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二 酯)、PC(聚碳酸酯)、ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)及PI(聚酰亚胺)的任何数目的薄膜聚 合物材料制造而成。在步骤544处,所述薄膜塑料结构经纹理化(举例来说,刻痕)以获 得制成的移动装置的外部表面的想要的整饰(举例来说,赋予制成产品适当的"格调和外 观")。在步骤546处,涂色所述薄膜塑料结构的外部表面。在步骤548处,使用常规热成型 及/或真空成型过程将所述薄膜塑料结构成型为3D形状。在步骤550处,使用导电流体将 导电图案添加到所形成的薄膜塑料结构的内部表面。例如,在示范性实施例中,将2013年 3月1日申请的且标题为"沉积天线设备及方法"的第
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